Новый измельчающий рабочий орган для кормоуборочных комбайнов

В.И. Ермолаев — канд. техн. наук, зав. мастерской
С.А. Отрошко — канд.с.-х. наук, вед. науч. сотр.
А.В. Шевцов — канд. техн. наук, зав. отделом (ГНУ ВПК)

Дан анализ современных кормоуборочных комбайнов и измельчаю­щего рабочего органа конструкции ВНИИ кормов.

Многолетние и однолетние тра­вы, прежде всего бобовые и бобово-злаковые, а также кукуруза, являют­ся и на перспективу останутся основ­ными культурами для приготовления объемистых кормов в виде сенажа и силоса.

На современном этапе ведения животноводства эти корма должны иметь высокое качество. Средняя их энергетическая питательность должна составлять не менее 10 МДж ОЭ (0,80 корм, ед.) в 1 кг сухого вещества и удо­влетворять потребности в протеине. Повысить качество заготавливаемых кормов возможно за счет более мел­кого измельчения растений во время уборки. Такое измельчение важно как с технологической точки зрения (уве­личивается объемный вес, что требу­ет меньшего количества транспортных средств для перевозки измельченной массы, повышается плотность массы в траншеях и их загрузка), так и зоотех­нической (повышается поедаемость и переваримость кормов). Оптималь­ным считается измельчение кукуру­зы в фазе восковой спелости зерна на отрезки 10 мм с дроблением зер­на не менее 95% [1,2], свежескошенных сеяных и естественных многолет­них трав на отрезки 40-50 мм, провя­ленных — 20-30 мм [3].

В настоящее время для заготовки сенажа и силоса в России используются различные самоходные кормоуборочные комбайны (табл. 1), при­цепные — КПИ-2,4, КПК-2,1, КСС-2,6, FCT-1050 и т.д. В условиях производ­ства мелкое измельчение заготавли­ваемого силоса и сенажа обеспечи­вается за счет регулировки зазора между противорежущим брусом и за­точенными лезвиями ножей, который должен находится в пределах 0,4-0,6 мм [4]. Однако на практике длина ча­стиц измельчаемого корма значи­тельно превосходит теоретическую длину резки.

Мелкую резку также можно полу­чить за счет увеличения числа оборо­тов измельчающего барабана, а точ­нее, окружной скорости установлен­ных на нем ножей, но она, как правило, находится в пределах 40 м/с.

Установка на измельчающие ба­рабаны кормоуборочных комбайнов большего количества ножей приво­дит к уменьшению длины резки. Од­нако на поверхности измельчающих барабанов при диаметре 610-800 мм, как правило, размещают не более 12-14 одинарных или парных ножей.

Для мелкого измельчения куку­рузы и ее зерна на комбайнах ши­роко используются дополнительные устройства — рекаттеры. Они представляют собой плющильные валь­цы с зубцами пилообразного профи­ля — корн-крекеры (комбайны Jaguar, BiGX — фирм «Claas», «Кгопе», Герма­ния; FX — «NewHolland», США), валь­цы с тарельчатыми дисками с насеч­кой — мегакрекеры (Марал-125М), бильные роторы (Дон-680М) и т.д. С их помощью измельченная масса, вы­ходящая из под ножей дополнитель­но измельчается, плющится, истира­ется или расщепляется. С помощью рекаттеров удается повысить каче­ство измельчения и добиться почти 100%-ого дробления зерна кукурузы, но их применение приводит к сниже­нию пропускной способности, значи­тельному повышению энергозатрат, усложнению конструкции и увеличе­нию стоимости комбайна.

Достичь более высокого качества измельчения без усложнения кон­струкции комбайна возможно за счет применения нового измельчающего рабочего органа, разработанного во ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса и ис­пытанного совместно с Белоцерковским заводом сельскохозяйственно­го машиностроения. Рабочий орган, представляющий собой набор пилообразных дисков, установлен на прицепном кормоуборочном комбай­не КПИ-2,4 вместо штатного измель­чающего барабана, частота враще­ния которого составляла 1010 мин -1.

Испытания проводили на кукуру­зе восковой спелости зерна урожайностью 15,9-18,7 т/га при высоте рас­тений — 160-222 см, влажности сте­блей — 60,7%, зерна — 35,6%, которо­го в кукурузной массе содержалось 24,7%. Результаты исследований по­казали (табл. 2), что новый рабочий орган обеспечивает 100%-ое дробле­ние кукурузного зерна, наличие в из­мельченной массе 92% частиц дли­ной до 30 мм, со средневзвешенной их толщиной в пределах 1 мм.

Такое качество измельчения объ­ясняется тем, что новый рабочий ор­ган осуществляет большее количе­ство резов в минуту растительно­го материала с одновременным рас­щеплением отрезаемых частиц, по сравнению с современными кормоуборочными комбайнами. Именно та­кая структура частиц наиболее соот­ветствует технологическим и зоотех­ническим требованиям, предъявляе­мым к силосу и сенажу. Рабочий ор­ган прост в изготовлении и техниче­ском обслуживании.

Серьезной проблемой для всех кормоуборочных комбайнов являет­ся попадание в измельчающий бара­бан металлических предметов и кам­ней, что приводит к выходу из строя ножей или всего барабана. Обору­дование комбайнов сложными и до­рогостоящими металлодетекторами не обеспечивает 100%-ю защиту из­мельчающего аппарата.

Разработанный во ВНИИ кормов новый измельчающий рабочий ор­ган не «принимает» ни металлические предметы, ни камни. Это связано с тем, что расстояния между зубьями дисков имеют значительно меньший размер, чем между ножами измель­чающих барабанов кормоуборочных комбайнов.

К недостаткам всех без исключе­ния кормоуборочных комбайнов, са­моходных, прицепных и навесных, можно отнести и тот факт, что все они используются в году очень короткое время. Остальное время простаивают, морально и технически стареют, требуют затрат на хранение и т.д. При­чина такого положения заключается в том, что измельчающий барабан ком­байна не может выполнять другие опе­рации кроме измельчения растений.

Новый измельчающий рабочий ор­ган, установленный на кормоуборочный комбайн, способен в послеубо­рочный период выполнять, при мини­мальном дооборудовании, такие ра­боты, как дробление зерна; измель­чение соломы, сена до любой фрак­ции; приготовление естественных ви­таминных добавок из веток хвойных, лиственных деревьев и влажных мешанок для кормления свиней.